Deux nouveaux mondes rocheux autour d’une étoile ultra-froide

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Les télescopes de l’Observatoire Sud de SPECULOOS observent le ciel noctur
Les télescopes de l’Observatoire Sud de SPECULOOS observent le ciel nocturne époustouflant au-dessus de la plaine d’Atacama au Chili. © ESO/ P. Horálek

Une équipe de recherche internationale, à laquelle participent l’Université de Berne et le Pôle de recherche national (PRN) PlanetS, a découvert deux "super-Terres". L’une d’elles se trouve exactement à la bonne distance de son étoile et pourrait éventuellement abriter de l’eau liquide à sa surface.

La plupart des planètes découvertes autour d’autres étoiles - également appelées exoplanètes - sont de mauvais candidats pour la vie telle que nous la connaissons. Elles sont soit brûlantes, soit glacées, et la plupart ne sont composées que de gaz. Les planètes telluriques relativement petites, comme notre Terre, sont difficiles à détecter. On ne connaît qu’une poignée de ces planètes qui reçoivent exactement la bonne quantité de rayonnement de leur étoile pour permettre la présence d’eau liquide à leur surface. La découverte d’une candidate prometteuse pour un tel monde, faite par une équipe de recherche avec la participation de l’Université de Berne et du Pôle de recherche national (PRN) PlanetS, est donc d’une grande importance. L’équipe a publié ses résultats dans la revue Astronomy & Astrophysics.

Une étude de suivi qui en valait la peine

TOI-4306 est une petite étoile froide située à environ 100 années-lumière de la Terre. L’année dernière, des chercheurs ont découvert une possible planète en orbite autour d’elle à l’aide du télescope spatial TESS de la NASA. Cette découverte a été faite grâce à la méthode dite du transit, dans laquelle le télescope surveille la luminosité de l’étoile et recherche de légères atténuations qui pourraient être causées par des planètes passant devant l’étoile.

Cependant, une étude de suivi avec des télescopes au sol est souvent nécessaire pour confirmer que les candidats détectés sont bien des planètes et pour en savoir plus sur leurs propriétés’, explique Laetitia Delrez, post-doctorante FNRS dans les unités de recherche Astrobiologie et STAR à l’Université de Liège et auteur principal de l’étude. Ce suivi est particulièrement important pour les étoiles relativement froides comme TOI-4306, qui émettent la plus grande partie de leur lumière dans le proche infrarouge et pour lesquelles TESS a une sensibilité plutôt limitée’, explique Delrez. Et dans ce cas, cette étude de suivi a valu la peine.

Les télescopes terrestres sensibles au proche infrarouge du consortium SPECULOOS, dont le télescope SAINT-EX au Mexique dirigé par l’Université de Berne, nous ont permis non seulement de confirmer la planète candidate découverte par TESS, mais aussi de la caractériser.Brice-Olivier Demory, co-auteur de l’étude, professeur d’astrophysique à l’Université de Berne et membre du PRN PlanetS, explique : "Nous avons découvert une deuxième planète très particulière, inconnue jusqu’à présent.

Une jumelle potentielle de la Terre - ou pas ?

Les deux planètes sont appelées "super-Terres" par les astronomes. Elles ont probablement une composition rocheuse similaire et sont environ 30 à 40% plus grandes que notre Terre. La planète intérieure fait le tour de son étoile en 2,7 jours, tandis que la planète extérieure met environ 8,5 jours pour faire le tour. Cette deuxième planète reçoit à peu près la même quantité de rayonnement stellaire que notre Terre reçoit du Soleil et pourrait donc éventuellement avoir de l’eau liquide à sa surface’, explique Robert Wells, co-auteur de l’étude, de l’Université de Berne et du PRN PlanetS.

Mais ne soyons pas trop hâtifs. Le bon emplacement ne garantit pas une plage de palmiers’, souligne Wells. Notre planète voisine Vénus, qui est en quelque sorte une cocotte-minute riche en CO2 et dont la température avoisine les 500°C, se trouve également à proximité de cette zone dite habitable autour du Soleil".

Beaucoup de choses dépendent donc de la présence et de la composition d’une éventuelle atmosphère : Pour pouvoir répondre à la question de savoir si cette planète peut effectivement contenir de l’eau liquide en surface ou non, nous devons en savoir plus sur elle. Cela nécessite des observations détaillées, par exemple avec le télescope spatial James Webb’, conclut Wells.